沉井与沉箱结构(I)

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1、第8章沉井与沉箱结构本章内容概述沉井结构沉箱结构1231.概述定义：这种利用结构自重作用而下沉入士的井筒状结构物就称“沉井”。所谓沉井，实质上就是将一个在地面筑成的“半成品”沉入土中，然后在地下完成整个结构物的施工。1.概述先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构与基坑法修建地下结构物的区别沉井在施工过程中，井壁成了阻挡水、士压力，防止土体坍塌的围护结构，从而省去大量的支撑和板柱工程，减少了土方开挖量。1.概述7.1.3沉井（沉箱）的结构特点：1.躯

2、体结构刚性大，断面大，承载力高，抗渗能力强，耐久性好，内部空间可有效利用；2.施工场地占地面积小，可靠性良好；3.适用土质范围广；4.施工深度大；5.施工时周围土体变形较小，对邻近建筑物的影响小；6.具有良好的抗震性能。1.概述用途：近年来，沉井式结构已逐渐发展成为土层内地下构筑物常用的结构形式之一。沉井式结构用途很多，例如，自来水厂、电厂和化工厂的水泵房，地下沉淀池和水池；地下热电站、地下油库、地下掩蔽部、车间、仓库等等。此外，也应用作地下铁道、水底隧道等各种设备井。如通风井、盾构拼装井、车站、区间段连续沉井等。2.沉井结构施工步骤H:01沉井.swf。

3、8.2.1沉井的类型：（1）按下沉环境可分为陆地沉井（包括在浅水中先筑岛制作的沉井）和浮运沉井；（2）按沉井构造形式可分为独立沉井和连续沉井；（3）按沉井平面形式可分为圆形、椭圆形、正方形、矩形和多边形等；也可分为单孔和多孔沉井（见图8-1）；（4）按沉井制作材料可分为混凝土、钢筋混凝土、钢、砖、石以及组合式沉井等。2.沉井结构2.沉井结构这里着重介绍隧道连续沉井及人防沉井。隧道连续沉井：沉井长度主要考虑各段沉井的不均匀沉降、变温影响和混凝土凝固收缩应力等因素加以确定。沉井横断面的宽度应由隧道的几何设计来确定，一般应能容纳所需车道、风道、检修走道等。沉井高度主

4、要由车道的净空要求确定。同时还要考虑路面铺装、车道板、吊顶结构以及相邻沉井间沉降差等所需高度。2.沉井结构2.沉井结构2．平战结合用的人防工事沉井：在城市内常需大量建造各种类型及各种等级的人防工事。在埋深较大，不能采用大开挖施工时，可采用沉井施工。2.沉井结构8.2.2沉井的构造沉井一般由下列各部分组成（图8－4）：井壁（侧壁）；刃脚；内隔墙，封底和顶盖板，底梁和框架。2.沉井结构1.井壁井壁是沉井的主要部分，应有足够的厚度与强度，为了承受在下沉过程中各种最不利荷载组合（水上压力）所产生的内力，在钢筋混凝土井壁中一般应配置两层竖向钢筋及水平钢筋，以承受弯曲应力

5、。同时要有足够的重量，使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。因此，井壁厚度主要决定于沉井大小、下沉速度以及土壤的力学性质。2.沉井结构直墙形。其优点是周围土层能较好地约束井壁，易于控制垂直下沉。接长井壁亦简单，模板能多次使用。阶梯型、内侧阶梯型。2.沉井结构a）、（b）竖直的；（c）、（d）台阶形的；（e）锥形的；（f）倒锥形的沉井外壁的形式2．刃脚井壁最下端一般都做成刀刃状的“刃脚”。刃脚的主要功用是减少下沉阻力。刃脚还应具有一定的强度，以免下沉过起中损坏。刃脚底的水平面称为踏面（见图8-6）。踏面宽度一股为10～30cm，视所通过土质的软硬及井壁厚度而定

6、。2.沉井结构a—混凝土刃脚；b—设角钢的刃脚；c—尖刃脚沉井刃脚的踏面形式3.内隔墙内隔墙的主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径。同时又把整个沉井分隔成多个施工井孔（取土井），使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。内隔墙的间距一般不大于5~6m，厚度一般为0.5~1.0m。一般要求隔墙底高出刃脚底面0.5~1.0m。2.沉井结构4．封底及顶盖当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对坑底清理后，即可封底，以防止地下水渗入井内。封底可分湿封底（即水下浇筑混凝土）和干封底两种。内隔墙的间距一般不大于5~6m，厚度一般为0.5~1.0m。

7、如在特殊情况下，预计有可能需改用气压沉箱时，亦可预设四槽，以便必要时在该处浇筑钢筋混凝土盖板，此时将沉井改成了沉箱。2.沉井结构5.底梁和框架在比较大型的沉井中，如由于使用要求，不能设置内隔墙，则可在沉井底部增设底梁，并构成框架以增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度。松软地层中下沉沉井，底梁的设置还可防止沉井“突沉”和“超沉”，便于纠偏和分格封底，以争取采用干封底。但纵横底梁不宜过多，以免增加结构造价，施工费时，甚至增大阻力，影响下沉。2.沉井结构8.2.3沉井的结构计算沉井结构在施工阶段必须具有足够的强度和刚度，以保证沉井能稳定、可靠地下沉到拟定的设计

8、标高。待沉到设计标高，全部结构浇筑完毕